1 工程概况及改造原因

厦门亿宝大厦位于厦门开元区湖滨南路328号，是一幢高层综合楼。该大厦共25层，裙房一层到三层为商场和仓库，主楼为办公和住宅用。有层地下室作为地下车库、动力中心兼作民防工程。地下室底板标高为-5.70m，一层地面结构面标高为-0.40m，上面覆盖220mm厚回填土，浇筑80mm厚C20混凝土垫层，二层板面标高为4.45m，地下室顶板厚200mm，一层板厚100mm，门厅结构平面布置如图1所示。



2 设计方案

2.1 设计方案的选定

由于整幢大厦已经处于装修收尾阶段，各种上部荷载和应力应变已经基本形成，而且有2、3层上部传递下来的集中荷载，这就要求设计过程中不但要考虑承载力而且对位移变形的控制还要进行严密的计算。

经过现场的勘察和对原设计数据的分析计算，设计院提出两套改造加固方案。其中一套是采用钢结构对其加固，另外一套方案是采用增加钢筋混凝土梁对其加固。经过设计、抗震、建设质量监督站和施工等单位技术部门的研究讨论，最后决定采用增加钢混凝土梁进行改造加固。

2.2 改造加固平水面布置和依据

改造后平面布置图见图2。



图2 改造后平面布置图

地下室采用斜三角形支撑是为了使上部的力通过支撑传递到原有基础的桩承台上。新增加柱是为了与原有门厅外柱对称，最主要是减少新增加梁的跨度。

2.3 改造的设计数据和具体要求

新增加L-1断面为1100×1400，断面大样如图3、4所示。新增加XJZ断面为400×1100。



图3 L—1短跨断面



图4 L—1跨中断面

所有混凝土标号均为C40，其中地下室三角形支撑部分要求S8级抗渗。加水泥用量8%的AEA混凝土膨胀剂，新增加梁L-1也加8%的AEA。

新增加梁与原有柱采用喜利得HY-150植筋胶进行植筋锚固，φ25钢筋锚固深度为380mm，植筋孔直径为φ32mm，φ16钢筋锚固深度为216mm，植筋孔直径为φ22mm。



3 改造施工及技术保证

3.1 临时支撑的设计

根据新增加的L-1梁断面较大，在施工中钢筋要穿过原有结构的梁，所以有8个梁头要在施工中被破坏。为保证结构在施工过程中的安全。根据设计院提供的数据，对要破坏梁头的梁采用钢管柱进行支撑加固。具体布置和钢管柱的型号如图5所示。同时还进行临时线形支撑的搭设。



结合现场实际情况和工期要求，我们采用空压机带动风镐进行凿除。先进行放线，再用手动砂轮切割机将混凝土切15~20mm深（以不切到钢筋为宜），然后再用风镐逐步凿除。

3.3 Hilti HIT-HY150植筋

3.3.1 钻植筋孔

最初考虑到电锤的钻孔难度大，拟采用金钢取孔，但采用金刚取孔有可能取断原有结构主筋，而且不能保证孔的表面有足够的粗糙度，最后还是采用电锤钻孔，在原有结构主筋位置适当调整钻孔位置。

3.3.2 清洗植筋孔

植筋孔成型达到设计深度后，由于是水平成孔，所以用清水将孔内的灰尘清洗干净，并让其自然干燥。

3.3.3 注射粘结剂插入钢筋

将罐装胶安在分配器中，从孔的底部开始注射以确保完全填充。在插入钢筋时应有一些胶资助溢出。注射胶量一般以填满孔的2/3为宜。然后匀速旋转钢筋插入孔内。注射量的计算公式一般为V=L_b,inst×（D²-φ²）/1000（其中V为注射量单位为ml，L_b,inst为锚固安装长度单位为mm，D为孔的直径单位为mm，φ为钢筋的公称直径单位为mm）。

3.3.4 固化

该产品的固化时间与施工时的施工温度直接相关。对应关系如下：

20℃胶凝时间为6min，固化时间为50min。30℃胶凝时间为4min，固化时间为40min。

3.3.5 植筋拉拔试验

植筋的效果直接影响到改造工程的成功与否，由于我公司第一次使用喜利得HY-150植筋胶，所以对所植的97根φ25钢筋按不小于3%的数量随机抽取了3根进行测试，实际测试数据如下表：

测试数据 表1

见表

3.4 临时支撑施工安装

3.4.1 线形支撑的搭设

为保证支撑的受力均衡在支撑架的顶部用可调节顶托来调节。

3.4.2 临时钢管支撑的安装

临时钢管支撑根据现场实际情况进行编号，然后根据编号量出实际加工长度，由专业钢结构公司加工制作，运到现场安装。加工时应确保钢管的壁厚和材质是否符合设计要求。

安装时为确保钢管支撑的垂直度，安装现场架设两台经纬仪进行垂直度控制。使其安装垂直度偏差控制在H/1000以内。钢管支撑安装校正固定后，再用高效无收缩灌浆料将底座灌密实。

3.5 新增加L-1混凝土浇筑施工

根据是设计要求，混凝土的强度为C40，采用粒径小于20mm的硬质花钢岩石子、中砂、P0.42.5水泥。上于新增加梁呈“凹”状，存在与原有梁和板的结合问题，所以在混凝土中掺入水泥用量8%的AEA混凝土膨胀剂。由于浇筑时钢筋较密，考虑到施工速度较慢，为避免出现施工冷缝，所以在配料时将初凝时间调整为6小时。

为确保混凝土的搅拌质量，混凝土采用商品混凝土。由于该工程的外装修已经完成，混凝土必须从二层楼面下料，所以混凝土的垂直运输机具选用M32-4型汽车臂泵从二层窗户直接将混凝土送到下料口。

在架设模板时每隔1500mm左右开一个振捣口。待L-1下部混凝土振捣密实后再用模板封闭。同时在浇筑过程中也可以从门子洞观察混凝土密实情况。

由于混凝土体积较大，而且加入了混凝土膨胀剂，考虑到梁面是垂直的，有用麻袋包裹养护不能使麻袋完全贴在混凝土面上，故养护时我们采用24小时不间断淋水养护。具体方法就是沿梁两侧的上部各敷设一根φ15的PVC管，在管上均匀钻小孔，然后接上自来水管。将自来水开到适当大小即可。养护不少于14天。



3.6.1 柱子拆除施工

柱子的拆除工作是检验整个改建工程的关键一环。为便于沉降观测，拆除按以下步骤进行：搭操作架——在L-1梁底与柱子相交位置用金钢取孔将柱子切断，使柱子与L-1脱离开——再用空压机带动风镐对余下部分柱子进行破坏性拆除。

3.6.2 柱子拆除过程中梁的变形观测

在拆除柱子前在L-1上固定模板的对拉螺杆上焊接钢管，并在钢管适当位置绑上一段钢卷尺（制作简易花杆）。

梁的沉降变形采用DS-2水准仪加测微器进行观测。并做好原始的观测记录。

3.6.3 质量保证

为确保工程质量，本工程所有原材料必须按规定进行抽样送检。施工时严格按施工及验收规范要求进行施工。所有施工用的砼均采用商品砼浇筑。

在浇筑混凝土时做三组试块，其中两组在现场同条件养护。一组测7天强度，一组测14天强度作为拆除/轴柱子的依据。另外一组送厦门市建筑工程质量监督站试验室进行标准养护。

3.6.4 安全保证

施工过程中给所有施工人员（包括负责具体操作的班组人员）进行全面详细的技术、安全交底，让所有施工人员了解整个改造工程的工程情况，让所有参与施工的人员做到心中有数。针对可能发生的安全隐患提前讨论，并制定切实可行的预防措施（如针对在凿除原有梁和柱的砼的时候有可能由于下部结构破坏影响上部结构的失稳及安全性，我们提前从路桥公司租借来大型专用可调支座和支撑杆件备用。并在砼凿除施工过程中派人24小时对上部结构进行监测。）

对改造的施工现场进行全封闭施工，禁止任何与施工无关人员进入作业区。班组每天进入施工现场都进行班前安全教育，杜绝了一切违章作业和违章指挥。由于施工属于高空作业，所有操作人员上架必须佩带安全带进行施工。在进行植筋的施工过程中所有操作人员全部佩戴防护眼镜和口罩，并戴橡胶防护手套进行操作，防止植筋胶溅出伤人。现场管理人员随时检查临时钢管、钢柱支撑和安全防护设施的稳定性和可靠性，及时纠正工人的违章作业和处理各种不安全隐患。以确保安全施工的万无一失。

4 结束语

该改建加固工程现已经竣工并交付建设单位进行二次装修。当我们在施工完后再回过头去看时，总有一种成就感。虽然该工程工程量不大，但它对施工质量和施工安全的要求不亚于一幢高层建筑物。而且运用了植筋锚固等新型施工技术。在该工程植筋锚固技术的应用成功，为我们今后在施工类似工程积累了施工经验。 (周浪)